《综合设计(实训)》指导书

1、煤矿开采技术专业综合设计指导书山西煤炭职业技术学院采矿工程系2013.11.10煤矿开采技术专业综合设计指导书第一部分 综合设计指导书第一章 矿井概况 井田地理位置及交通情况，地形及地震情况。 煤质牌号和用途（附交通位置图）。 井田境界，尺寸和开采面积。 煤田生成期，井田内主要含煤地层与含煤系数（附煤层煤质特征表）。 井田主要地质条件和水文地质条件。 沼气含量及沼气等级，煤尘爆炸的可能性，是否有煤与沼气突出， 矿井地质储量、可采储量、设计生产能力和服务年限，矿井工作制度。 矿井开拓，井田开拓方式，井田划分，开采水平数目和位置， 水平运输大巷的位置，主要石门长度或采区石门长度，间距和数量， 主要

2、上下山位置长度和数量（附矿井开拓平面图）。 井硐位置，数目，形式和用途，井筒直径和技术装备。 井底车场形式和通过能力（附井底车场筒图） 矿井主要通风，运输，排水，供电，压风，注浆，洒水系统， 筒述主要设备的技特征。 矿井现有采区形式，尺寸和巷道布置， 采区生产能力和同时生产的工作面数，采煤方法和回采工艺的主要类型，开采顺序。 上下煤层间在开采上相互影响程度（附典型采区巷道布置平面图。）第二章 采区地质情况 一、采区位置：采区位置、范围、走向长、上下标高、 相邻采区情况和开采关系。 二、煤层构造：采区内的断层、 褶曲、陷落柱、岩浆岩浸入情况及对开采的影响。 三、煤层及顶板性质：采区内可采煤层的层

3、数、厚度、间距、走向、 倾向的变化情况，沼气涌出量，煤层自然发火期，煤层夹石及火成岩侵入情况，煤层内尖灭、分叉及合并情况，煤层顶底板的岩性厚度、稳定性对采掘影响。 四、采区沼气、煤尘情况。 五、本采区开采可能影响的范围内地表各种水流情况， 对影响钻孔的封孔的质量，周围采空区及小煤矿的积水情况对采区开采的影响， 开采影响到的含水层位置（层位）厚度，充水条件及充水性质，断层的导水性质， 断层防水煤柱。第三章 采区储量与生产能力 一、采区储量：部分采区内工业储量及可采储量， 确定设计损失量（附储量计算图） 二、采区生产能力：确定采区设计生产能力，总述其依据。 三 服务年限 ：采区生产能力和递增期与正

4、常生产期采区服务年限。附储量计算表 工业储量（M吨）损失量落煤损失（Mt）可采储量（Mt）回采率（%）含煤柱（Mt）厚度损失（Mt）名称 数量名称或地点 数量小计其中：阶段煤柱上山煤柱隔离煤柱构造煤柱其他煤柱小计其中：（1）（2）（3）（4）总计第四章 采区方案设计一、采区方案的选择二、采区巷道布置、采区设计方案选择及其参数的确定。采区形式：采区上下山位置、区段平巷与联络巷道的形式、 位置和布置方式，采区巷道布置应提出几个可行的方案（至少两个）， 通过技术经济比较确定。回采工作面推进方向，综采工作面确定推进方向时所考虑的因素。区段运输平巷与区段回风平巷的合理布置。筒述岩巷及煤巷掘进方法和设备、

5、通风运输系统、掘进速度， 同时掘进工作面数量，回采工作面与掘进工作面的数量比。计算采区总工程量、 投产工程量及采区准备时间（附采区工程及准备时间表）。采区工程量及准备表工程名称工程量（m）施工天数工期安排备注岩巷半煤岩巷煤巷注：工程量算全部，工期算到第一个面投产。回采工作面长度、采高及分层厚度、区段数及区段 斜长。采区内各条巷道之间的距离及煤柱尺寸。2、开采顺序：采区煤层、区段的开采顺序、同采煤层和工作面数目、上下分层、上下煤层、上下区段同采时回采工作面的超前距离，掘进顺序。3、采区上中下部车场的形式及确定依据。4、采区硐室：采区煤仓的位置、形式及确定依据。采区变电所的位置、主要尺寸和支护方法

6、。采区绞车房的位置、主要尺寸和支护方式。采区水泵房的位置、主要尺寸和支护方式。采区沉淀池的位置、形式和规格。5、采区生产能力和服务年限的核算。采区回采工作面接续表，回采工作面的生产能力、 采区正常生产时的生产能力、采区生产能力的递增期、递减期服务年限 。提示：本章是采区设计中的重点内容章节，必须认真细致地完成，对有关技术与参数的确定要有必要的分析论证。第五章 回采工艺一、采煤工艺的选择1阐明采煤工艺方式选择的依据、采煤方法名称：2合理确定工作面长度、采高、推进度、循环进度等有关参数，并阐明选择的依据。二、落煤方式1滚筒式采煤机落煤：采煤机型号的选择，采煤机生产能力及截深的确定，采煤机的截割方式

7、及工艺过程，采煤机进刀方式及工艺过程。工作面上下切口尺寸诉确定及施工方法（要求同炮采工艺）。附图表：采煤机截割方式示意图、进刀方式示意图，开切口炮眼布置图及爆破参数表。2爆破落煤：钻眼机具的选择及配备、炮眼布置、爆破参数的确定，放炮顺序，分段放炮长度，放炮方法及器材，封泥材料及长度，每循环炸药、雷管的消耗量，爆破工作的安全技术措施，技术要求和组织措施等。附图表：炮眼布置图、爆破参数表。三、装煤与运煤采煤工作面输送机能力的确定及型号选择，输送机的移置方法及注意事项，移溜与割煤、移架的关系。机采工作面的装煤方式及提高装煤效率的措施，清理浮煤的方法及要求。炮采工作面的装煤方式及提高自装率的措施。四、

8、采煤工作面顶板支护1根据煤层的赋存特征及顶板、底板条件，选择工作面支架的结构类型，经计算选择支架的规格型号。2确定工作面支架的布置形式、柱距、排距或液压自移支架的中心距等。3确定工作面上下出口、上下切口和超前支护的支架结构、支护间距。4确定工作面煤壁处的临时支护、放顶线、特种支架的类型及布置方式。5阐明工作面各种支架的架设方法。6确定综采工作面自移支架的工作方法、移架方式，割煤、移架与移溜的关系及错距。7人工假顶的材料规格及辅设方法，辅设假顶与支柱、移溜或移架、割煤的关系。五、采空区顶板处理1阐明采空区顶板处理方法及选择依据：2确定工作面最大、最小控顶距及放顶步距。3说明回柱放顶的方法及工艺过

9、程。4工作面运输巷及回风巷支架的回撤及距工作面滞后距离。5阐明工作面支护和回柱放顶的技术措施与要求。附图：采煤工作面支架布置图，最大、最小控顶距剖面图。六、回采工作面的生产技术管理根据所设计的采煤工艺过程，安排工作面的生产组织，主要完成的内容包括：循环方式、作业形式、工序安排、劳动组织，编制采煤工作面循环作业图、劳动组织表，技术经济指标表。附图表：循环作业图、劳动组织表、技术经济指标表、工作面主要设备配备表。七、主要安全技术措施。提示：1本章是采区设计中的重点内容章节，必须认真细致地完成，对有关技术与参数的确定要有必要的分析论证。2设计中要采用正规的采煤方法，各项技术参数、工序安排、操作要求等

10、内容，必须符合煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范等有关规定。3要简述各工序作业的具体技术要求和注意事项。4采煤工作面布置图上应表明以下主要内容：（1）工作面支架支护、工作面上下出口、上下切口、超前支护、临时支护、特种支护等处的支架布置形式、结构尺寸及移设顺序。（2）反映出采空区处理方法，最大、最小控顶距及放顶步距。（3）反映出采煤和运煤的设备。（4）尽可能地反映出各班开工时工作面状况以及各平行工序之间的相互错距。第六章 采区生产系统（系指确定的方案）一、采区运输（煤、矸石、材料、人员）采区运输系统、采区各环节的运输方式、运输设备的选择、 各环节运输能力的验算，（包括下部车场通过能力）。（附：采

11、区运输流程图， 运输设备特征表）。二、 采区通风：采区通风系统、采区总供风量、采掘工作面及峒室的需风量， 计算采区负压及等积孔，通风网路计算、分配风早，风速验算，配 通风设备和构筑物（附：通风网路图）。三、 采区供电：采区供电系统、采区变电所负荷计算及变压器容量选择，控制设备选择。 做一个回采工作面和掘进工作面的低压电缆选择。 采区照明（附采区供电系统图，电气设备负荷统计表，供电设备型号及数量表）。四、 压风系统：采区使用风动设备 的地点，风动工具的型号、 台数、压风管路系统。五、 防尘注浆系统：采区喷雾装置洒水和注浆地点，主要供水管路和注浆管路系统。六、 采区上下山排水。采区下山排水。采区涌

12、水情况、采区排水系统、水泵及水仓位置，选择水泵型号及台数、选择管道直径。第七章 采区施工设计(选作)一、 采区下部车场：1、装车站、车场绕道形式、调车形式；2、装车站室、重车线长度；3、轨道上山电车道，绕道线路的连接计算；4、 车场内水平巷道交叉点设计（任选一个）。二、采区中部车场：1、采工中部车场形式选择；2、各 线路连接与计算；3、储车（或车）线路布置；4、斜面交叉点设计。三、采区上部车场：1、采区上部车场形式选择；2、车场有关参数的确定与计算。四、采区硐室：1、煤仓的形式、容量、支护方式；2、变电所的位置、尺寸、支护方式；3、绞车房的位置、尺寸、支护方式；4、水泵房的位置、尺寸、支护方式

13、；5、沉淀池的位置、形式、规格。第八章 安全技术措施预防水、火、沼气、瓦斯突出、煤尘穿过断层、 老空区等地质复杂的地带、特殊问题提出的安全技术措施。(此章内容一定要结合采区内实际情况编制,要有针对性，切莫按照书本条文照抄)第九章 采区技术经济指标表见采区技术经济指标表和回采工作面技术经济指标表。采区技术经济指标表项 目单 位指 标采区尺寸(走向长倾向长)m采区上下限m煤层厚度m煤层倾角度区段个数个工作面个数个同时生产工作面个数个采区生产能力Mt/a采区服务年限a采区总工程量M万吨掘进率m/万t采区回采率%准备时间月回采工作面技术经济指标表序 号项 目单 位数 量计算式说明1回采工作面走向长度m

14、2回采工作面倾斜长度m3煤层厚度m4煤层倾角度5回采率%6采煤方法7顶板管理方法8日循环数目个9进度循环进度m日进度m/日10工作面日产量t/日11炸药消耗量kg/万t12雷管消耗量个/万t13坑木消耗量m/万t14金属支柱数根15金属顶梁数根16日出勤人数人17回采工效率t/工班18吨煤成本元/t综合设计图纸部分一、采区巷道布置平面图及剖面图：1：1000和1：2000 （标注采区生产系统主要巷道、设备的名称和地点、型号及数量）二、通风系统图及通风网路图对综合设计说明书和图纸的要求一、说明书中，除文字说明外，应有图表配合，可和教科书外的公式和原理，在文字说明右上方注符号将引证来源直接注在本现

15、下方， 引用部分应注明书名、杂志名、或有关资料的全名，编者、参考页数。说明书中所有公式，均将有符号单位加以说明，计算时，将数字代入后，可直接写出答案，不必写出计算过程。说明书中的技术用语，一般不要求使用地方语，公式中的字母代号， 按采矿制 图标准（MTH1-81）执行。说明书的每章应重开页，各章节题目均应用较大正楷字体书写。说明书所有符表，均应注明名称并进行编写。说明书中应按统一格式装订。二、图纸应满足下列要求：1、明确反映设计内容，符合工程要求，尺寸投影正确；2、符合采矿制图标准（MTH1-81）要求；3、图面布置均匀，图纸简洁清晰、字体工整；4、图纸数量应根据设计题目内容、时间、学生水平等

16、情况而定，用一张图纸应用铅笔绘制。 第二部分 综合设计资料收集提纲综合设计资料收集要根据 综合设计大纲和综合设计指导书所规定的内容全面收集，重点是采区和工作面的资料。本大纲要求内容不全或有不妥当，只作为收集资料时参考。主要是学生在指导教师和现场技术人员的指导下，认真学习大纲和指导书，在此基础上，写好实习日记，大量阅读有关说明书、图纸、查找技术经济指标，参观访问做深入细致的调查研究工作，尽量做到内容齐全，为搞好综合设计打下良好的基础。一、应借阅图纸和文件1、矿井地质报告及补充勘探资料;2、矿井初步设计或扩大初步设计说明书;3、矿井延深设计说明书;4、矿井交通位置图;5、井田地形地质图;6、煤层底

17、板等高线图;7、地层综合柱状图;8、井田开拓平、剖面图:9、采掘工程平面图;10，井上、下对照图;11、生产系统图;12、工业广场平面布置图;13、采区地质说明节;14、采区设计说明书;15、采区巷道布置及机械设备平面布置图;16、采区车场施工设计说明书;17、采区车场 (硐室)设计图;18、采煤方法图;19、回采工作面作业规程;20、掘进工作面作业规程;21、巷道断面图二、应收集的资料1、矿井概况和采区地质情况: (1)、采区储量计算:计算图、储量表、采区勘探类型、储量级别，地质构造复杂程度，煤层稳定程度。（2）煤柱尺寸：阶段煤柱、上山煤柱、区段煤柱、构造煤柱、其它煤柱。 (3)、采区巷道布

18、置:上下区段巷道层间联系方式，分层顺槽错距，上下山工作面超前距离。 (4)、巷道掘进:巷道断面、形状、尺寸、支护形式、掘进速度，回采工作面之比。 (5)、回采工作面:回采工作面长度推进度，回采工作面生产能力，采出系数。 (6)、回采工艺:落煤方法、采煤机械型号、规格、价格、生产能力、工作方式、进刀方式 、截深、采高、采煤机工作速度、爆破落煤炮眼布置、深度、装药量、支架类型、规格、价格、布置方式、支护方式、顶板最大下沉量采空区处理万法、最大最小控顶距。初次垮落步距，初次来压步距，经济指标、采煤队平均工资、电量、采区主要技术经济指标、采区机电设备周期，来压步距、顶板类别;循环方式、作业形式、循环图表、工作面技术经济指标、